Чайник Юта

Чайник из Юты

Ча́йник Ю́та (англ. The Utah Teapot), или чайник Ньюэлла — компьютерная модель, ставшая одним из эталонных объектов в сообществе трёхмерной компьютерной графики. Это простая, округлая, сплошная и частично вогнутая математическая модель обычного заварного чайника.

Модель чайника была создана в 1975 году исследователем в области компьютерной графики Мартином Ньюэллом, участником программы изысканий в компьютерной графике в Университете Юты. На примере этой модели Джеймсом Блинном, также в Университете Юты, были изготовлены первые ранние исключительно качественные визуализации.

Искривлённые и пересекающиеся поверхности чайника хорошо подходят для тестирования различных видов материалов и параметров визуализации объектов реального мира.

Модель чайника состоит из 32 порций бикубической поверхности Безье, координаты опорных точек которых и являются исходным описанием модели. Точки образуют массив из 306 элементов, пронумерованных с 1 по 306. Основной объём чайника (корпус) образован из 12 порций, ручка — из следующих четырёх, следующие четыре порции формируют носик, крышка чайника проработана точнее всего — на неё ушло восемь порций бикубической поверхности Безье. А оставшиеся четыре образуют донышко.

Эти данные широко распространены среди специалистов по трёхмерной компьютерной графике и широко используются для демонстрации работы и при проверке алгоритмов и программ тонирования.

[править] История

Чайник Melitta — прототип модели Чайника из Юты

Ньюэлл нуждался для своей работы в умеренно простой математической модели знакомого объекта. Его жена Сандра Ньюэлл предложила смоделировать их чайный сервиз, так как в этот момент они пили чай. Мартин взял миллиметровку и карандаш и зарисовал весь сервиз на глаз, затем, вернувшись в лабораторию, он вручную ввёл контрольные точки Безье на трубке памяти Tektronix.

Хотя вместе со знаменитым чайником были оцифрованы чашка, блюдце и чайная ложка, один лишь чайник добился повсеместного использования. Считается, что также был смоделирован молочник, но данные о нём были утеряны.

Компьютерная модель чайника выглядит «сплющенной» по сравнению с реальным прототипом. Высоту модели уменьшил в 1,3 раза Джеймс Блинн, чтобы компенсировать различие масштаба координат по горизонтали и по вертикали на своём компьютере. Впоследствии, когда модель чайника стала использоваться на других системах, это искажение стало заметно, но исправлять его не стали, поскольку модель была уже слишком широко распространена.